La LEGO-Biología ya está aquí
La biología sintética apunta al diseño de sistemas biológicos capaces de realizar tareas nuevas en el campo de la biotecnología. Investigadores argentinos se preparan para participar en el próximo “Campeonato Internacional de Máquinas de Ingeniería Genética” (iGEM, según sus siglas en inglés).
A mediados del siglo XIX los químicos lograron un avance científico único. En vez de analizar diversas moléculas presentes en la naturaleza, adquirieron la capacidad de sintetizarlas en el laboratorio. Hoy en día con la biología es posible avanzar hacia la síntesis de nuevas y simples formas de vida. La especialidad, que se llama biología sintética -una interfaz entre la biología de sistemas, la ingeniería, la computación y la biología molecular clásica- puede hacer grandes contribuciones a la medicina y a la industria, entre otras áreas.
Es tal el interés que despierta está disciplina científica que gobiernos de países desarrollados y de compañías de biotecnología están invirtiendo importantes sumas de dinero en capacitación y desarrollo de investigaciones.“Generaciones de científicos han intentado comprender con exactitud cómo funcionan las células y los organismos. Y han tenido bastante éxito”, indicó a la Agencia CyTA el doctor Raik Grüenberg, especialista en biología sintética -del Centro de Regulación Genómica de Barcelona- quien se encuentra en la Argentina para dictar un curso. Y agrega: “Hemos acumulado un conocimiento detallado de varios genes, proteínas y otras moléculas que generan vida. Fueron necesarios 20 años y cientos de científicos para decodificar la primera secuencia del genoma humano. Con el avance de la ciencia y la tecnología, hoy en día un científico puede hacer eso en cuestión de horas.”
Grüenberg considera que es difícil no perderse en la abundancia de detalles. “Mientras más aprendemos, más nos damos cuenta de la complejidad de la biología. ¿Podemos decir que realmente entendemos lo que sucede? Los niños conocen las respuestas en forma intuitiva. Ellos adoran construir cosas, ciudades de juguetes, naves espaciales con LEGO. Realmente entendemos algo, cuando podemos construirlo desde cero.”
A partir de esta metáfora, se puede entender lo que hacen los biólogos sintéticos. Ellos toman piezas y trozos de diferentes células como genes, enzimas y otros elementos que funcionan como “ladrillos de construcción”, y diseñan sistemas novedosos.
El año pasado revistas científicas especializadas y medios de comunicación de todo el mundo difundieron un avance científico que llamó la atención de investigadores y del público en general. Especialistas del Instituto J. Craig Venter de Estados Unidos sintetizaron químicamente el genoma completo de una bacteria y mostraron que era funcional. “No llamaría a esto vida sintética”, subraya Grüenberg. Y continua: “Ellos más que nada hicieron una copia de algo natural. De todas formas este trabajo es un hito. Ese hecho pone de relieve la necesidad de seguir investigando. Ahora podemos escribir genomas ‘sintéticos’, pero para ser justos, aún somos completamente incapaces de diseñar genomas en esta escala.”
Para Grüenberg, uno de los grandes lucimientos de la biología sintética fue obra de un equipo de especialistas en ingeniería metabólica de la Universidad de Berkeley (Estados Unidos). “El equipo de Jay Keasling se las ingenió para implementar la síntesis de una importante droga contra la malaria –Artemisinina– dentro de simples células de levadura. Extraer esas drogas de las plantas era un proceso caro. Ahora la droga puede ser sintetizada en forma más económica en fermentadores”, explica Grüenberg y afirmó que con la biología sintética será posible transferir la producción de importantes compuestos químicos y materiales desde las fábricas químicas contaminantes a bacterias o plantas.
“Otra excitante posibilidad sería el diseño inteligente de drogas: pequeños circuitos moleculares que ingresen a células enfermas de un organismo y las reparen dependiendo de cuál sea el daño. Basta con mirar las increíbles cosas que hacen los organismos vivos y luego imaginar lo que podríamos diseñar a este nivel,”, subraya Grüenberg.
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